Il 15 settembre, con il completamento del dispiegamento del sistema, la prima stazione terrestre operativa di comunicazione laser Stella-Terra della Cina è stata formalmente completata ed è entrata nella fase operativa normale. La stazione è stata costruita per aprire l'intera catena dei processi aziendali di comunicazione laser e promuoverà ulteriormente l'applicazione ingegneristica della comunicazione laser tra la stella e la terra.
Al momento, la ricezione dei dati satellitari della Cina avviene solo tramite la stazione terrestre a microonde. Con il rapido sviluppo dell'industria spaziale cinese e il continuo progresso della tecnologia satellitare, i dati generati dal rilevamento satellitare crescono in modo geometrico, ma diventa sempre più evidente anche il problema dell'impossibilità di trasmettere in tempo enormi quantità di dati, il che limita seriamente l'uso efficiente di risorse spaziali. Fare affidamento sull’espansione delle strutture e sul miglioramento degli indicatori tecnici locali non può più soddisfare la futura domanda di comunicazioni ad alta velocità tra le stelle e la terra. Pertanto, c’è un urgente bisogno di nuovi mezzi tecnici per risolvere il problema del collo di bottiglia della velocità di comunicazione stella-terra.
Il laser è una nuova scelta per la trasmissione massiccia di dati stella-terra. La comunicazione laser stella-terra con il laser come vettore, può realizzare la trasmissione di informazioni ad alta velocità tra il satellite e la terra, è un mezzo importante per la futura comunicazione ad alta velocità stella-terra.
A differenza delle tradizionali comunicazioni a microonde, le risorse dello spettro disponibili per le comunicazioni laser stella-terra sono estremamente ricche, la larghezza di banda può raggiungere diversi terahertz (THz), rispetto alle comunicazioni a microonde aumentate da dieci volte a quasi mille volte. A questo proposito, Li Yalin, ingegnere senior dell'Accademia Spaziale, ha affermato che se la banda di frequenza viene paragonata a una strada, allora la banda X delle microonde è a singola corsia, la banda Ka delle microonde è a quattro corsie, mentre il laser può ospitare centinaia o addirittura migliaia di corsie."
La comunicazione laser Stella-Terra presenta evidenti vantaggi, ma è anche suscettibile al tempo nuvoloso, piovoso e nevoso e alle turbolenze atmosferiche. Pertanto, una scelta ragionevole del sito della stazione può ridurre in gran parte il deterioramento della qualità del raggio causato da complessi canali atmosferici non stazionari e migliorare le prestazioni e la disponibilità della comunicazione laser stella-terra.
Considerando dal punto di vista della distribuzione geografica e topografica del continente cinese, la regione dell'Altopiano del Pamir, situata nella prima fase, presenta le caratteristiche di un'altitudine media elevata, clima secco, ecc., che costituisce una posizione eccellente per il sito della stazione. L'area di Moustagh Peak, dove si trova la stazione terrestre di comunicazione laser Stella-Terra, ha buone condizioni atmosferiche e visibilità eccellente, paragonabile ai siti di stazioni ottiche di prima classe del mondo, e il clima è secco con poca pioggia, in modo che il La missione di comunicazione laser Stella-Terra può essere effettuata durante tutto l'anno, fornendo così condizioni eccellenti per il funzionamento operativo della comunicazione laser Stella-Terra.
La costruzione, il funzionamento e la manutenzione del sito disabitato ad alta quota sono molto difficili. Dal 2019, dopo diversi anni, l'Accademia spaziale e astronautica ha costruito una stazione terrestre di comunicazione laser Stella-Terra sull'altopiano del Pamir, dove le condizioni naturali sono difficili. La stazione comprende un'area di ricerca scientifica situata a quota 4.800 metri circa ed un'area di salvaguardia situata a quota 3.300 metri. Il sistema di comunicazione laser a terra è implementato nell'area di ricerca scientifica e il personale operativo e di manutenzione lavora nell'area di salvaguardia, che in futuro realizzerà operazioni aziendali affidabili e a lungo termine attraverso il funzionamento remoto.
Resta inteso che il team del progetto ha superato una serie di tecnologie chiave come la previsione dei canali atmosferici, la pianificazione e la programmazione delle attività, l'acquisizione rapida di segnali laser per costruire una catena e una correzione ottica adattiva e la trasmissione del codice priva di errori in condizioni atmosferiche complesse , realizzando il funzionamento normalizzato della comunicazione laser notturna stella-terra. Recentemente, il team del progetto ha superato il problema di un'affidabile comunicazione laser stella-terra in condizioni di forte turbolenza aerea e forte luce di fondo durante il giorno, e ha completato con successo il primo test diurno di comunicazione laser stella-terra, che ha quasi raddoppiato il tempo disponibile per la comunicazione stella-terra. -comunicazione laser terra-terra e ha ulteriormente supportato l'attività commerciale della stazione terrestre di comunicazione laser stella-terra.
Allo stato attuale, gli Stati Uniti, il Giappone e altri paesi sviluppati stanno accelerando lo sviluppo della tecnologia di comunicazione laser stella-terra, il layout della costruzione della rete di comunicazione laser ad alta velocità stella-terra. In futuro, la stazione terrestre di comunicazione laser stella-terra della Cina e come si svilupperà?
"Lo sviluppo della comunicazione laser stella-terra in Cina è molto rapido, le tecnologie chiave sono state scoperte, si stanno effettuando test di ingegneria per supportare le successive applicazioni di rete su larga scala." Ha detto ai giornalisti Huang Peng, ricercatore dell'Accademia aerospaziale e direttore della stazione terrestre satellitare cinese di telerilevamento.
Il funzionamento normalizzato della stazione terrestre di comunicazione laser stella-terra getterà una solida base per la pianificazione del sistema di trasmissione di massa dati stella-terra di prossima generazione della Cina e per una nuova generazione di costruzione di reti di stazioni terrestri satellitari. Secondo i rapporti, l'Accademia Spaziale sta pianificando e dimostrando la costruzione di una rete nazionale di stazioni terrestri di comunicazione laser terra-stella, attraverso la costruzione di una serie di stazioni di terra di comunicazione laser terra-stella nelle regioni sud-occidentali, nord-occidentali e orientali della Cina per il rete, può superare ulteriormente gli effetti avversi del tempo sulla comunicazione laser stella-terra e migliorare significativamente la disponibilità della comunicazione laser stella-terra.
